BIM技術(shù)在裝配式建筑應(yīng)用現(xiàn)狀分析

BIM技術(shù)在裝配式建筑應(yīng)用現(xiàn)狀分析摘要：近年來可持續(xù)發(fā)展成為我國的重要議題，為了響應(yīng)節(jié)能減排的號召，我國裝配式建筑正在建筑行業(yè)里如火如荼的興起。與此同時，隨著21世紀(jì)互聯(lián)網(wǎng)、BIM等技術(shù)的發(fā)展在中國建筑業(yè)裝配式建筑中得以應(yīng)用。本文介紹了裝配式建筑以及BIM技術(shù)的概念，系統(tǒng)分析BIM技術(shù)在裝配式建筑里的應(yīng)用以及尚且存在的問題。BIM技術(shù)和裝配式建筑二者相結(jié)合應(yīng)用，將實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)的科技創(chuàng)新發(fā)展。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；裝配式建筑；可持續(xù)發(fā)展

1引言

隨著我國人口基數(shù)日益增加及對住房要求不斷的提高，傳統(tǒng)建筑模式已經(jīng)不能滿足人們的需求，因此裝配式建筑在國內(nèi)得以推廣。2016年9月14日召開的國務(wù)院常務(wù)會議中，國務(wù)院總理李克強(qiáng)指出要將裝配式建筑大力發(fā)展起來，推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級[1]。自此，裝配式建筑在我國建筑行業(yè)中迅速崛起，這一變化對建筑行業(yè)的內(nèi)外部環(huán)境產(chǎn)生了巨大影響。建筑業(yè)發(fā)展迎來了新的發(fā)展模式即建筑信息化，將BIM技術(shù)引入到裝配式建筑的設(shè)計(jì)、施工、裝配、運(yùn)維階段中,裝配式建筑將會得到更好的發(fā)展應(yīng)用[2]。

2BIM的概念

建筑信息模型(BuildingInformationModeling),也稱為BIM。建筑信息模型由建筑物的實(shí)際裝配組成，通常由計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁?】。BIM可以實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)到施工的更好轉(zhuǎn)換，信息獲取和決策成為一項(xiàng)更大的任務(wù)。BIM允許協(xié)作過程中從多個學(xué)科，多個公司和多個項(xiàng)目階段收集工作流程和信息；有能力整合建筑行業(yè)的許多方面。BIM技術(shù)為建筑工程協(xié)同工作提供了基礎(chǔ)和平臺，實(shí)現(xiàn)了建筑一體化，智能維修和設(shè)施管理的全過程，同時還能將建設(shè)方、業(yè)主方、設(shè)計(jì)方、施工方、生產(chǎn)方緊密聯(lián)系起來，貫穿建筑工程項(xiàng)目的整個生命周期[4]。

3裝配式建筑的概念

裝配式建筑是指在工廠處批量化制作建筑施工過程中所需的構(gòu)件，如墻體、柱、梁、板、樓梯等，將預(yù)制的構(gòu)件運(yùn)送到工地，在施工現(xiàn)場將構(gòu)件組裝在一起而形成的建筑。它是“五位一體”的體系化和集成化的建筑，是標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化、信息化的產(chǎn)物[5]。與傳統(tǒng)建筑不同的是，裝配式建筑的裝配作業(yè)能減少工作量、節(jié)省勞動力、加快施工進(jìn)度。

4BIM技術(shù)在裝配式建筑應(yīng)用現(xiàn)狀

4.1深化設(shè)計(jì)階段

工程中一旦出現(xiàn)設(shè)計(jì)變更，會消耗大量的資源；設(shè)計(jì)階段中各專業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)不緊密聯(lián)系起來，容易出現(xiàn)碰撞等沖突，增加后期風(fēng)險[6]。此時，引入BIM技術(shù)至關(guān)重要。

（1）場地布局：綜合運(yùn)用BIM和GIS技術(shù)，利用GIS技術(shù)分析施工現(xiàn)場相關(guān)信息，并對現(xiàn)場進(jìn)行布置模擬，建立設(shè)施、資源模型[7]。將施工作業(yè)區(qū)、材料加工區(qū)等在模型中區(qū)分開來,為場地布局提供可視化方案。

（2）設(shè)計(jì)出圖：BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)同時改變圖形及其相應(yīng)屬性信息，減少工作量，提高建模和修改的效率。采用BIM標(biāo)準(zhǔn)化模型庫，構(gòu)建三維模型，使各專業(yè)數(shù)據(jù)產(chǎn)生鏈接。此外,BIM的碰撞檢查功能和自動糾錯功能有助于設(shè)計(jì)人員迅速發(fā)現(xiàn)各專業(yè)的設(shè)計(jì)沖突并進(jìn)行設(shè)計(jì)更改[7]，減少設(shè)計(jì)變更、降低資源浪費(fèi)。

（3）工程造價：BIM技術(shù)的自動計(jì)算可以提高計(jì)算準(zhǔn)確性和效率。通過三維模型準(zhǔn)確計(jì)算規(guī)則或不規(guī)則構(gòu)建，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)體減扣計(jì)算，保證計(jì)算結(jié)果的客觀性，準(zhǔn)確性和有效性[8]。BIM技術(shù)能夠在設(shè)計(jì)階段高效完成繁瑣的工程量計(jì)算，具備高精準(zhǔn)度、高效率的特點(diǎn)。

（4）預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)：BIM技術(shù)將設(shè)計(jì)、制造和安裝整合到BIM模型中，全面考慮施工建造前的各種要求，預(yù)見實(shí)際制造和安裝過程中可能出現(xiàn)的問題，整合考慮所涉及到的專業(yè)、流程，實(shí)現(xiàn)裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)工廠化、施工機(jī)械化、管理信息化。建立裝配建筑裝配BIM構(gòu)件庫，不斷完善模型中虛擬零部件的數(shù)量，規(guī)格和類型，形成整個建筑工程模型[9]。

4.2構(gòu)件生產(chǎn)階段

預(yù)制件生產(chǎn)階段，制造商需要在預(yù)制件中埋置包含構(gòu)件型號規(guī)格、操作人員、構(gòu)件位置等信息的RFID芯片，保證預(yù)制件加工信息的準(zhǔn)確性，減少失誤、提高組件質(zhì)量[10]。制造商可以在BIM模型中直接提取所需產(chǎn)品相關(guān)信息，通過編碼的方式生成預(yù)制構(gòu)件產(chǎn)品的加工信息，實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件從設(shè)計(jì)到制造生產(chǎn)的專業(yè)流水，提升生產(chǎn)自動化程度、減少人為損失、提高生產(chǎn)效率。

4.3裝配施工階段

裝配施工階段，現(xiàn)場吊裝人員可以使用BIM技術(shù)提供的與預(yù)制構(gòu)件有關(guān)的信息，并反饋給控制中心、項(xiàng)目經(jīng)理等人員。他們通過手持終端掌控施工進(jìn)度，以此提高預(yù)制構(gòu)件在安裝過程中的質(zhì)量管理水平和安裝效率【11】。此外，將時間和資源維度引入到裝配式建筑的BIM模型中，形成“5D-BIM”模型?！?D-BIM”模型能模擬各種資源投入、建立“動態(tài)建設(shè)規(guī)劃”，實(shí)現(xiàn)對整個裝配式建筑工程的實(shí)時監(jiān)測、更新數(shù)據(jù)信息，更加快捷的掌握施工吊裝進(jìn)度【12】。

4.4運(yùn)營維護(hù)階段

BIM和RFID技術(shù)的有效結(jié)合可以建立信息管理平臺，能夠?qū)ㄔO(shè)過程中涉及到的設(shè)計(jì)信息、施工信息、材料信息、建筑實(shí)施過程、運(yùn)行維護(hù)狀態(tài)電子存檔。利用BIM技術(shù)和RFID芯片可以對裝配式建筑進(jìn)行檢測、分析建筑物的能耗量，對于能耗高的地方進(jìn)行處理改進(jìn)、降低能耗，實(shí)現(xiàn)綠色運(yùn)行維護(hù)管理，切實(shí)響應(yīng)國家可持續(xù)發(fā)展建設(shè)的號召【13】。

5結(jié)論

在信息化發(fā)展越來越迅速的時代，工業(yè)化元素必將與其相結(jié)合才能走出一條新的道路。將BIM技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑中，能夠提高建筑項(xiàng)目各階段的工作效率，提高資源利用率，減少資源浪費(fèi)，節(jié)能減排，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。兩者完美的結(jié)合勢必掀起建筑行業(yè)新的發(fā)展浪潮，促使我國建筑給行業(yè)成功轉(zhuǎn)型。

參考文獻(xiàn)

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[10]吳素敏.BIM和RFID技術(shù)在裝配式建筑施工過程管理中的應(yīng)用[J].江西建材,2016,17:104-111